P201200761 - Universidad de Burgos

OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
19
ESPAÑA
Número de publicación:
21
Número de solicitud: 201200761
51
Int. CI.:
C04B 22/14
Fecha de presentación:
73
25.07.2012
43
(2006.01)
PATENTE DE INVENCIÓN CON EXAMEN PREVIO
12
22
Fecha de la concesión:
Titular/es:
UNIVERSIDAD DE BURGOS (100.0%)
C/ Hospital del Rey s/n
09001 Burgos (Burgos) ES
Fecha de publicación de la solicitud:
27.01.2014
72
Inventor/es:
VICENTE CABRERA, Miguel Ángel y
GONZÁLEZ CABRERA, Dorys Carmen
13.05.2014
45
Fecha de publicación de la concesión:
21.05.2014
54
2 440 116
11
Título: Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones
ES 2 440 116 B2
57 Resumen:
La presente invención tiene por objeto un hormigón
estructural pesado anti-radiaciones, apto para su
utilización como elemento estructural en recintos de
contención de radiaciones.
Para conseguir esto se propone la fabricación de un
hormigón con dos características singulares:
1. Utilización de baritina como árido, en sustitución del
árido convencional. La baritina aporta densidad al
hormigón y además se trata de un mineral muy
común en España.
2. Utilización de fibras metálicas, que aportan
capacidad estructural. Esto permite que el hormigón
tenga una doble función: de blindaje frente a las
radiaciones y estructural.
Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 40.2.8 LP.
B2
B2
ES 2 440 116 A1
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de obtención de hormigón estructural pesado anti-radiaciones
OBJETO DE LA INVENCiÓN:
5
10
La presente invención tiene por objeto un hormigón estructural pesado anti-radiaciones,
apto para su utilización como elemento estructural en recintos de contención de
radiaciones.
Se propone un hormigón con dos propiedades combinadas. Por un lado, se trata de un
hormigón estructural, con capacidad de soportar esfuerzos de naturaleza mecánica. Por
otro lado, se trata de un hormigón anti-radiaciones, con capacidad para contener
radiaciones emitidas por elementos radiactivos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN:
15
20
La presente invención tiene por objeto un hormigón estructural pesado anti-radiaciones,
apto para su utilización como elemento estructural en recintos de contención de
radiaciones.
Existen multitud de instalaciones nucleares que requieren de la fabricación de recintos
dentro de los cuales se alojen los elementos radiactivos, de tal forma que la radiación
generada no salga de los mismos, contaminando el entorno. Entre ellos cabe destacar las
instalaciones médicas, las centrales nucleares, instalaciones asociadas a la industria
nuclear (incluidos los centros de almacenamiento de residuos nucleares, etc), centros de
investigación, etc.
En todos estos casos se utiliza, de forma habitual, bien muros de hormigón convencional
de gran espesor o bien, si eso no es posible, disponer blindajes de plomo, acero, etc.
25
30
En estos casos, un hormigón pesado, con una densidad elevada, permite reducir de
forma considerable el espesor de la pared de protección, y evitar la disposición de
blindajes adicionales. Es posible, de este modo, reducir considerablemente los costes de
la instalación.
Adicionalmente, en muchos casos prácticos, estos recintos de contención también tienen
funciones estructurales; es decir, deben ser capaces de recoger y transmitir cargas
exteriores en condiciones de seguridad (no solo peso propio, sino también cargas de uso,
viento, sismo, etc).
Se hace necesario desarrollar un hormigón pesado que, además, presente capacidad
estructural suficiente.
35
Se propone la fabricación de un hormigón estructural pesado anti-radiaciones con dos
características singulares:
2
ES 2 440 116 A1
B2
1.
5
2.
10
Sustitución del árido convencional en la fabricación de hormigón (caliza y/o sílice)
por baritina. Se trata de un material muy común en la naturaleza, siendo también
abundante en España. Presenta las siguientes características:
a.
Es más denso que el árido convencional, lo que aporta densidad al conjunto.
b.
Presenta menor dureza que el árido convencional, lo que facilita su molienda.
Adición de fibras de acero. Las fibras de acero (material más denso que el
conjunto), aportan densidad a la mezcla, y además, aportan capacidad mecánica
(especialmente frente a esfuerzos de tracción) al hormigón, lo que lo hace apto
desde el punto de vista estructural.
DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN
15
La invención se refiere a un hormigón estructural pesado anti-radiaciones, de utilización
combinada como elemento estructural y de contención de radiaciones. Es especialmente
útil para la fabricación de muros de contención radiactiva que además deban tener
función estructural.
La invención es un hormigón estructural pesado anti-radiaciones reforzado con fibras de
acero con una densidad media de al menos 3,6 gr/cm 3 y una resistencia característica a
compresión a los 28 días de, al menos, 35 MPa. Este hormigón contiene, por 1 m3 :
~
100 a 110 I de agua.
20
25
250 a 260 kg de cemento.
~
1120 a 1180 kg de árido grueso de baritina (tamaño máximo 20 mm).
~
1800 a 2100 kg de árido fino de baritina.
~
120 a 280 kg de micronizado de baritina.
~
Fluidificante: según especificación del fabricante.
Fibras metálicas, hasta un 1,5% en peso.
El cemento a utilizar será, siempre, sulforresistente. El árido presentará una pureza
superior al 95%.
MODO DE REALIZACiÓN DE LA INVENCiÓN
El procedimiento para la obtención de un hormigón estructural pesado anti-radiaciones
30
reforzado con fibras de acero en el que se sustituye el árido convencional por baritina. Se
3
ES 2 440 116 A1
B2
muestran ejemplos de la invención, los cuales no son limitativos del alcance de la
invención.
DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN
5
El ejemplo 1.
Se ha preparado un hormigón con la siguiente composición (para 1 m3 ):
~
250 kg de cemento
~
1041 de agua
~
18 I de fluidificante
1147 kg de árido grueso de baritina (tamaño máximo 20 mm)
10
15
~
1953 kg de árido fino de baritina
~
276 kg de micronizado de baritina
~
1% de fibra metálica.
La densidad característica obtenida ha sido de 3,62 gr/cm 3 . La resistencia característica a
compresión a los tres días fue 27,1 MPa, y 45,8 MPa a los veintiocho días.
4
B2
ES 2 440 116 A1
REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones a partir de la
5
mezcla de baritina, cemento, agua y fibras de acero, que comprende el empleo de
baritina en sustitución del árido convencional con diámetro de partícula comprendido
entre
°y
0,063 mm para el caso del micronizado de baritina (porcentaje en peso, entre el
3% y el 9%), entre 0,063 mm y 2 mm para el caso del árido fino de baritina (porcentaje en
peso, entre el 45% y el 62%) y entre 2 y 20 mm para el caso del árido grueso de baritina
10
(porcentaje en peso entre el 28% y el 35%), con pureza superior al 95%.
2. Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones, según
reivindicación 1, caracterizado porque se emplea fibras de acero comprendido ente 0% y
2% en peso.
3.
15
Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones,
según
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la relación agua/cemento se encuentra entre
0,35 y 0,45.
4.
Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones, según
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque su densidad es superior a 3,6 gr/cm3.
5.
20
Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones,
según
reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque la resistencia característica a compresión a
los 28 días es superior al 30 MPa.
6.
Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones,
según
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se emplea cemento sulforesistente.
7.
25
Procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones,
según
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque puede ser empleado en estructuras de
contención de radiaciones.
5
OFICINA ESPAÑOLA
DE PATENTES Y MARCAS
21 N.º solicitud: 201200761
ESPAÑA
22 Fecha de presentación de la solicitud: 25.07.2012
32 Fecha de prioridad:
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
51 Int. Cl. :
C04B22/14 (2006.01)
DOCUMENTOS RELEVANTES
Categoría
56
Documentos citados
Reivindicaciones
afectadas
A
ES 2048143 T3 (FORSCHUNGSZENTRUM JUELICH GMBH) 16.03.1994,
columna 5, líneas 35-55.
1-7
A
BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2011-A43996,
CN 101913828 A (UNIV WUHAN TECHNOLOGY) 15.02.2010, resumen.
1-7
A
BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2010-L39400,
CN 101805156 A (MCC OAOSTEEL TECHNOLOGY SERVICES CO LTD) 18.08.2010, resumen.
1-7
A
BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2010-E3230,
CN 101676239 A (HUNAN NO 6 ENG CO.) 24.03.2010, resumen.
1-7
Categoría de los documentos citados
X: de particular relevancia
Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la
misma categoría
A: refleja el estado de la técnica
O: referido a divulgación no escrita
P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación
de la solicitud
E: documento anterior, pero publicado después de la fecha
de presentación de la solicitud
El presente informe ha sido realizado
 para todas las reivindicaciones
Fecha de realización del informe
27.02.2013
 para las reivindicaciones nº:
Examinador
J. García Cernuda Gallardo
Página
1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
Nº de solicitud: 201200761
Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)
C04B
Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
búsqueda utilizados)
INVENES, WPI, EPODOC, XPESP, TXTEP1, TXTGB1, TXTUS2, TXTUS3, TXTUS4
Informe del Estado de la Técnica
Página 2/4
OPINIÓN ESCRITA
Nº de solicitud: 201200761
Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 27.02.2013
Declaración
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
Reivindicaciones 1-7
Reivindicaciones
SI
NO
Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
Reivindicaciones 1-7
Reivindicaciones
SI
NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de
examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
Base de la Opinión.La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
Informe del Estado de la Técnica
Página 3/4
OPINIÓN ESCRITA
Nº de solicitud: 201200761
1. Documentos considerados.A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la
realización de esta opinión.
Documento
D01
D02
D03
D04
Número Publicación o Identificación
ES 2048143T T3 (FORSCHUNGSZENTRUM JUELICH GMBH)
CN 101913828 A (UNIV WUHAN TECH)
CN 101805156 A (MCC BAOSTEEL TECH SERV CO LTD)
CN 101676239 A (HUNAN NO 6 ENGINEERING CO LTD)
Fecha Publicación
16.03.1994
15.12.2010
18.08.2010
24.03.2010
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de
marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
La solicitud se refiere a un procedimiento de obtención de hormigón estructural anti-radiaciones a partir de la mezcla de
baritina, cemento, agua y fibras de acero, empleando baritina en sustitución del árido convencional con un diámetro de
partículas comprendido entre 0 y 0,063 mm para el micronizado de baritina (entre 3% y 9% en peso), entre 0,63 mm y 2 mm
para el árido fino de baritina (entre 45% y 62% en peso) y entre 2 y 20 mm para el árido grueso de baritina (entre 28% y
35%), con pureza superior al 95% (reiv. 1).
El documento D01 describe un hormigón con contenido de cemento, barita, agua y otros componentes (col. 5 lín 35-55). No
se mencionan fibras de acero.
El documento D02 se refiere a un hormigón resistente a las radiaciones que incluye agua, material gelatinizado, árido fino,
árido grueso, y fibra, preferentemente de acero. El árido grueso incluye preferentemente barita. No constan datos sobre el
tamaño de los componentes ni sus cantidades.
El documento D03 se refiere a un hormigón protector de radiaciones con escorias de acero que comprende cemento, agua,
escorias de acero, barita y borocalcita dura. No hay datos coincidentes con la solicitud en cuanto al tamaño o cantidades de
los componentes.
El documento D04 se refiere a un hormigón anti-radiación que incluye árido pesado, cemento, agua, aditivo de hormigón y
reguladora funcional. El árido pesado se selecciona entre hierro, barita, toxoita y otros. No se mencionan fibras de acero.
Se considera que la solicitud cumple con los requisitos de novedad y actividad inventiva en sus reivindicaciones 1-7, según
los art. 6.1 y 8.1 de la L.P.
Informe del Estado de la Técnica
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